电力拖动控制系统作业题解答

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1、电力拖动自动控制系统习题答案1.某调速系统的转速降为10r/min，试求转速在1000r/min、100r/min、10r/min所占的百分比，并说明电机的工作状态。解：只占1%高速转动只占10%中速运转占100%电动机停转2.某调速系统额定转速ned=1430r/min，额定速降为Dned=115r/min。当要求静差率s£30%、s£20%时，试求允许的调速范围。解：若要求s≤30%，则调速范围若要求s≤20%，则调速范围3.某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机：Ped=60KW，Ued=220V，Ied=305A，ned=

2、1000r/min，要求D=20，s£5%。采用晶闸管电动机系统，已知主回路总电阻R=0.18W，电动机Ce=0.2V.min/r。试问：①当电流连续时，在额定负载下的转速降为多少？②开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为多少？③如果满足D=20，s£5%的要求，额定转速时的静差率应该时多少？解：①②，说明大大超过了5%的要求。③系统要求的4.已知条件如上题，再增加两个条件：晶闸管整流装置的放大系数Ks=30，转速反馈系数a=0.015V.min/r。试求满足闭环系统指标D=20，s£5%，Dncl£2.63r/min所

3、要求的放大倍数K。解：因为，所以，放大器的放大系数要大于等于465.已知单闭环转速负反馈系统，R=1.0W，Ks=44，Ce=0.1925V.min/r，根据稳态性能指标D=10，s£5%计算，系统的开环放大倍数K≥53.3。试分析系统能否稳定。25江苏科技大学电子信息学院自动控制系统习题解答电力拖动自动控制系统习题答案解：已知系统运动部分的飞轮力矩，按保证电流时电流连续的条件计算电枢回路电感量，由于，则，取。计算系统各时间常数：，（三相桥式）为保证系统稳定，开环放大系数应满足不稳定1.有一晶闸管直流电动机系统，电动机参数为P

4、ed=2.5KW，Ued=220V，Ied=15A，ned=1500r/min，Ra=2W，整流装置内阻Rs=1W，放大系数Ks=30，要求D=20，s£10%。试求①计算开环系统态速降和调速要求所允许的稳态速降。②采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的稳态结构图。③调整该系统，使U*n=20V时转速n=1000r/min。-此时转速负反馈系数应该为多少？④计算所须的放大器放大系数。解：①先计算电动机的，然后在计算稳态速降。开环系统的稳态速降为满足调速要求所允许的稳态速降为②采用转速负反馈的稳态结构图如图所示③当Ugn=20

5、V时，n=1000r/min，则转速反馈系数为25江苏科技大学电子信息学院自动控制系统习题解答电力拖动自动控制系统习题答案④闭环系统的开环放大系数为，则所需放大器的放大系数为8．有一可控硅直流调速系统，已知：Ped=2.8KW，Ued=220V，Ied=15.6A，ned=1500rpm，Rs=1.5Ω，Ra=1Ω，Ks=37，给定电源为0~24V求：1.计算系统开环工作时在D=30时，S=？2.计算D=30、S=0.1时允许的静态速降3.设用转速负反馈环节实现2.的调速指标，计算出当Ugd=24V时调整电机在额定点工作所需的

6、放大器放大倍数Kp与反馈系数a。解：1.2.由上式公式可得：3.12.549．某双闭环直流调速系统的电流环ACR已经设计完成，转速环的动态结构图如图所示，试选h=5，按典型Ⅱ型系统设计转速环ASR。Id_U*nU*n+ASR0.0055-ILn_nU*n/0.005ASR解:结构图可以进一步简化，如下所示：典型Ⅱ型系统的传递函数为：25江苏科技大学电子信息学院自动控制系统习题解答电力拖动自动控制系统习题答案为PI调节器且,kp=3。按典型Ⅱ型系统设计的PI调节器ASR的传递函数为：8．有一V-M调速系统，电动机为：Ped=2.

7、5KW，Ued=220V，Ied=15A，ned=1500rpm，Rs=2Ω，整流装置内阻Rn=1Ω，Ks=30，要求系统调速范围D=20，静差率s=10%。求：1.计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。2.采用转速负反馈构成闭环系统，试画出系统的静态结构图。3.调整该系统，使当Ugd=20V时，转速n=1000rpm，则转速反馈系数应为多少？4.计算所需的放大器放大倍数。解：1.开环系统的静态速降为：调速系统所允许的静态速降为：2.采用转速负反馈的静态结构图如下图所示：IdRΣ__ud-ufnugn+KpKs1/

8、Cean3.当Ued=20V，n=1000rpm，则转速负反馈系数为：4.闭环系统的开环放大倍数为：，所需放大器放大倍数为：11．某系统的传递函数，用串联校正使之成为典型Ⅰ型系统，试确定调节器及其参数并画出幅频特性，要求校正后ωc=10.5。解：对高频小惯性环节做合并处理，原